如何用Java实现Web服务器

如何用Java实现Web服务器 一、HTTP协议的作用原理

WWW是以Internet作为传输媒介的一个应用系统，WWW网上最基本的传输单位是Web网页。WWW的工作基于客户机/服务器计算模型，由Web 浏览器（客户机）和Web服务器（服务器）构成，两者之间采用超文本传送协议（HTTP）进行通信。HTTP协议是基于TCP/IP协议之上的协议，是Web浏览器和Web服务器之间的应用层协议，是通用的、无状态的、面向对象的协议。HTTP协议的作用原理包括四个步骤：

（1） 连接：Web浏览器与Web服务器建立连接，打开一个称为socket（套接字）的虚拟文件，此文件的建立标志着连接建立成功。

（2） 请求：Web浏览器通过socket向Web服务器提交请求。HTTP的请求一般是GET或POST命令（POST用于FORM参数的传递）。GET命令的格式为：

GET 路径/文件名 HTTP/10

文件名指出所访问的文件，HTTP/10指出Web浏览器使用的HTTP版本。

（3） 应答：Web浏览器提交请求后，通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后，进行事务处理，处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器，从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。

我也做服务端开发的，服务器和客户端传输数据使用到了servlet，为了提高效率使用了httpclient，

传输数据类型采用json，如果要跨语言开发那还要使用about

thrift

，因为我们是做社交这块的，所以还要用到java

socket技术，推送消息用的是极光推

随着互联网的不断发展，无服务器应用编程开发成为了程序员学习的又一个发展方向，下面北大青鸟就一起来了解一下，实现无服务器编程开发的框架都有哪些呢。

Nimbus是一个旨在简化FaaS应用程序开发、测试和部署的Java框架。Nimbus提供了一组与云平台无关的公共接口，用于与云提供商的无服务器功能发生交互。

对于那些想要开发简单的应用程序的新手们来说，他们需要面临非常陡峭的学习曲线。他们可能只想要部署一些HTTP端点用来保存数据，但仍然要学习很多与云相关的概念。

Nimbus的主要优势是不需要通过创建配置文件来声明云资源(如AWSSAM或者Serverless框架)，这样开发人员“就不会因为忘记了某些参数而犯错”。另外，Nimbus会对部署参数进行编译时检查，以便尽早检测出错误。

Nimbus还支持其他的操作：

WebSocketFunction：用于处理websocket请求;

DocumentStoreFunction：用于执行因文档存储变更而触发的代码;

KeyValueStoreFunction：用于执行因键值存储变更而触发的代码;

NotificationFunction：用于执行由通知触发的代码;

QueueFunction：用于执行因队列变化而触发的代码;

BasicFunction：用于执行不需要触发器的代码;

FileStorageFunction：用于执行基于文件存储事件(文件创建和删除)的代码;

AfterDeploymentFunction：用于执行部署之后需要立即执行的操作。

除了支持各种不同的操作之外，Nimbus还支持几种数据存储类型。

其他支持的数据存储(和客户端)包括：用于存储关系型数据的关系型存储、用于存储键值数据的键值存储和用于存储对象的文件存储(支持静态网站托管和文件上传)。

测试也是构建无服务器应用程序的另一个常见难点。Nimbus提供了单元测试和集成测试支持。在进行单元测试时，可以为上述列表中的任何一个操作创建本地部署，可以接受请求，并验证函数是否被正确调用，或者数据是否被正确保存。Nimbus对集成测试的支持相对有限，只支持基于HTTP的测试。在进行集成测试时，会启动一个本地Web服务器，用于验证请求调用了正确的函数。

一、Java网络应用模型

和Internet上的许多环境一样，完整的Java应用环境实际上也是一个客户机/服务器环境，更确切地说是浏览器/服务器模型（即Browser/Server模型，简称Web模型）。但与传统的客户机/服务器(C/S) 的二层结构不同，应用Java的Web模型是由三层结构组成的。传统的C/S结构通过消息传递机制，由客户端发出请求给服务器，服务器进行相应处理后经传递机制送回客户端。而在Web模型中，服务器一端被分解成两部分：一部分是应用服务器(Web 服务器)，另一部分是数据库服务器。

针对分布式计算环境，Java通过其网络类库提供了良好的支持。对数据分布，Java提供了一个URL(Uniform Resource Locator) 对象， 利用此对象可打开并访问网络上的对象，其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。对操作分布，Java的客户机/ 服务器模式可以把运算从服务器分散到客户一端（服务器负责提供查询结果，客户机负责组织结果的显示），从而提高整个系统的执行效率，增加动态可扩充性。Java网络类库是Java 语言为适应Internet 环境而进行的扩展。另外，为适应Internet的不断发展，Java还提供了动态扩充协议，以不断扩充Java网络类库。

Java的网络类库支持多种Internet协议，包括Telnet, FTP 和HTTP (WWW)，与此相对应的Java网络类库的子类库为：

ftp

wwwcontent

wwwhtml

wwwhttp

这些子类库各自容纳了可用于处理Internet协议的类和方法。其中，javanet用于处理一些基本的网络功能，包括远程登录(Telnet)；javanetftp用于处理ftp协议；javanetwwwcontent用于处理WWW 页面内容；javanetwwwhtml 和javanetwwwhttp 则分别提供了对HTML 语言和HTTP 协议的支持。

二、客户机/服务器环境下的Java应用程序

客户机/服务器在分布处理过程中，使用基于连接的网络通信模式。该通信模式首先在客户机和服务器之间定义一套通信协议，并创建一Socket类，利用这个类建立一条可靠的链接；然后，客户机/服务器再在这条链接上可靠地传输数据。客户机发出请求，服务器监听来自客户机的请求，并为客户机提供响应服务。这就是典型的"请求-- 应答" 模式。下面是客户机/服务器的一个典型运作过程：

1、服务器监听相应端口的输入；

2、客户机发出一个请求；

3、服务器接收到此请求；

4、服务器处理这个请求，并把结果返回给客户机；

5、重复上述过程，直至完成一次会话过程。

按照以上过程，我们使用Java语言编写一个分别针对服务器和客户机的应用程序（Application）。该程序在服务器上时，程序负责监听客户机请求，为每个客户机请求建立Socket 连接，从而为客户机提供服务。本程序提供的服务为：读取来自客户机的一行文本，反转该文本，并把它发回给客户机。

通过该程序实例我们看到，使用Java语言设计C/S程序时需要注意以下几点：

（1）、 服务器应使用ServerSocket 类来处理客户机的连接请求。当客户机连接到服务器所监听的端口时，ServerSocket将分配一新的Socket 对象。这个新的Socket 对象将连接到一些新端口，负责处理与之相对应客户机的通信。然后，服务器继续监听ServerSocket，处理新的客户机连接。

Socket 和ServerSocket 是Java网络类库提供的两个类。

（2）、服务器使用了多线程机制。Server对象本身就是一个线程，它的run()方法是一个无限循环，用以监听来自客户机的连接。每当有一个新的客户机连接时，ServerSocket就会创建一个新的Socket类实例，同时服务器也将创建一新线程，即一个Connection 对象，以处理基于Socket 的通信。与客户机的所有通信均由这个Connection 对象处理。Connection的构造函数将初始化基于Socket 对象的通信流，并启动线程的运行。与客户机 的通信以及服务的提供，均由Connection对象处理。

（3）、客户机首先创建一Socket对象，用以与服务器通信。之后需创建两个对象：DataInputStream 和PrintStream，前者用以从Socket 的InputStream 输入流中读取数据，后者则用于往Socket的OutputStream 中写数据。最后，客户机程序从标准输入（如：控制台）中读取数据，并把这些数据写到服务器，在从服务器读取应答消息，然后把这些应答消息写到准输出。

以下分别为服务器和客户机端的源程序清单。本程序在NT 40 网络环境（TCP/IP）下使用JDK11 调试通过。

三、编写服务器类Java程序

// Serverjava

import javaio;

import javanet;

public class Server extends Thread

{

public final static int Default_Port=6543;

protectd int port;

protectd ServerSockt listen_socket;

// 定义出错例程：如果出现异常错误，退出程序。

Public static void fail(Exception e, String msg)

{

Systemerrprintln(msg + ": " + e);

Systemexit(1);

}

// 定义并启动服务器的Socket 例程，监听客户机的连接请求。

public Server(int port)

{

if(port == 0) port = Default_Port;

thisport = port;

try

{

listen_socket = new ServerSocket(port);

}

catch(IOException e) fail(e, "Exception creating server socket");

Systemoutprintln("Server: listening on port" + port);

Thisstart();

}

/ 下面为服务器监听线程的主程序。该线程一直循环执行，监听并接受客户机发出的连接

请求。对每一个连接，均产生一个连接对象与之对应，通过Socket 通道进行通信。/

public void run()

{

try

{

while(true)

{

Socket client_socket = listen_socketaccept();

Connection c = new Connection(client_socket);

}

}

catch(IOException e) fail(e,"Exception while listening for connections")

}

// 启动服务器主程序

public static void main(String args[])

{

int port = 0;

if (argslength == 1)

{

try port = IntegerparseInt(args[0]);

catch(NumberFormatException e) port = 0;

}

new Server(port);

// End of the main

} // End of Server class

//以下定义了Connection 类，它是用来处理与客户机的所有通信的线程。

class Connection extends Thread

{

protected Socket client;

protected DataInputStream in;

protected PrintStream out;

// 初始化通信流并启动线程

public Connection(Socket client_socket)

{

client = client_socket;

try

{

in = new DataInputStream(clientgetinputStream());

out = new PrintStream(clientgetOutputStream());

}

catch(IOException e)

{

try clientclose();

catch(IOException e2);

Systemerrprintln("Exception while getting socket streram: " + e);

Return;

}

thisstart;

} // End of Connection method

// 服务例程：读出一行文本；反转文本；返回文本。

#p#副标题#e#

public void run()

{

String line;

StringBuffer revline;

int len;

try

{

for(;;)

{

// Read a line

line = inreadline();

if(line == null) break;

// Reverse the line

len = linelength();

revline = new StringBuffer(len);

for(int i = len-1; i =0; i--)

revlineinsert(len-1-I;linecharAt(i));

// Write out the reverse line

outprintln(revline);

}

catch(IOException e);

finally try clientclose();

catch(IOException e2);

}

// End of run method

}

// End of Connection class

3、编写客户机类Java 程序

// Clientjava

import javaio;

import javanet;

public class Client extends

{

public static final int Default_Port = 6543;

// 定义出错例程

public static final void usage()

{

Systemoutprintln("Usage: Java Client []");

Systemexit(0);

}

public static void main(String args[])

{

int port = Default_Port;

Socket s = null;

// 解析端口参数

if ((argslength != 1)(argslength != 2 )) usage();

if (argslength == 1)

port = Default_Port;

else

{

try port = IntegerparseInt(args[1]);

catch(NumberFormaatException e) usage();

}

try{

// 产生一个Socket ，通过指定的端口与主机通信。

s = new Socket(args[0], port);

// 产生用于发出和接收的文本字符流

DataInputStream sin = new DataInputStream(sgetInputStream());

PrintStream sout = new DataInputStream(sgetInputStream());

// 从控制台读入字符流

DataInputStream in = new DataInputStream(Systemin);

// 返回连接的地址和端口

ystemoutprintln("Connected to"+sgetInetAddress()+":"+ sgetPort());

String line;

For(;;)

{

// 显示提示符

Systemoutprint(" ");

Systemoutflush();

// 读入控制台输入的一行字符

line = inreadline();

if (line == null) break;

// 将接收的文本行送至服务器

soutprintln(line);

// 从服务器接收一行字符

line = sinreadline();

// Check if connection is closed(ie for EOF)

if(line == null)

{

Systemoutprintln("Connection closed by server");

Break;

}

// 在控制台上显示接收的字符

Systemoutprintln(line);

}

// End of for loop

}

// End of try

catch(IOException e ) Systemerrprintln(e);

// Always be sure to close the socket

finally

{

try if(s != null) sclose();

catch(IOException e2);

}

} // End of main

} // End of Client

运行该客户机程序时，必须以服务器主机名作为第一个参数，服务器端口号为第二个参数，其中服务器端口号可缺省。

#p#副标题#e#

相对来说 Java EE 服务器的功能更加强大。

JSP 服务器有 Tomcat 、Bejy Tiger 、Geronimo 、 Jetty 、Jonas 、Jrun 、Orion 、Resin。

Java EE 服务器有TongWeb 、BES Application Server 、 Apusic Application Server 、 IBM Websphere 、Sun Application Server 、Oracle 的 Oracle9i/AS 、Sun Java System Application Server 、Bea Weblogic 、JBoss、开源GlassFish。

Java游戏开发要学什么？所谓的游戏开发编程语言其实有很多，基本上任何一种语言都可以作为游戏服务器的编程语言。这需要根据自己游戏的类型和要求加以选择。比如C++，Java,Erlang，go等等。目前我用过的只有C++和Java但是以Java为主。所以接下来就以自己的经验，谈谈以Java为核心的游戏服务器开发技术体系。

Java目前作为游戏服务器开发语言已经很是普遍。但是大多数是作为页游或手游的服务器，而端游戏一般选择C++，因为端游对服务器的性能要求相对比较高一些。两种语言各有利弊。C++效率高，但是掌握度难些。没有Java易于掌握。而目前对于追求快速上线率的页游和手游来说，Java成了一个不错的选择。

一、Java的技术系统

需要学习的技术：

(1)Java基础知识

(2)JavaNIO编程

(3)Netty,Mina网络框架精通一种，其它作为了解。

(4)一种缓存框架：Redis;memcache熟悉使用一个。

(5)SQL语言，用于数据库：mysql数据库

(6)springmvc主要用于http协议的服务器

(7)多线程编程，明白线程安全的重要性。

(8)Java并发集合的掌握。

(9)Linux常用的基本命令及shell脚本。

(10)数据库操作，比如mybatis。

以Java为服务器编程语言来说，掌握Java的基本知识就不必说了，是必不可少的。可以参考《Java编程思想》，《Java核心技术》等书。根据游戏通信协议的不同，大致有两种实现方式：Socket和http。先说简单些的http协议，这个协议已经很成熟的应用到了网站上。而Java语言也可以用于网站开发，所以相当就简单些。现在有很多开源的服务器软件，比如：tomcat,resin等。游戏前端不管是页游flash，还是手游的Android,IOS都支持http协议，只要把游戏的逻辑数据按post方法向服务器发出请求即可了。

二、学习流程

当然了，学习这些东西并不是一蹴而就的。需要根据实践循环渐进，这里推荐一个学习流程：

(1)对于初学Java的人来说，如果自学能力好些，可以买些书自己练习，而现在又更的多选择参加Java培训机构，以快速的掌握Java的知识。

(2)掌握了Java知识之后，要多写代码实践。这个时候可以结合mysql学习SQL语言，掌握数据库的操作。比如用springmvc写一个小网站，用mybatis实现网站数据的增，删，改，查等功能。

(3)完成上步之后，可以在服务器程序和数据库之间加一个缓存，学习redis或memcache。

(4)把程序部署到linux服务器上，练习linux的基本命令及shell脚

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